CN111952129A - 断路器、配电系统及信号检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种断路器，其断路极电路包括输入端子T1、输出端子T2和主触头机构，断路器还包括第一信号组件，第一信号组件包括第一信号端子ST1和辅助触头机构，第一信号端子ST1通过辅助触头机构与输出端子T2相连，操作机构OM驱动主触头机构闭合且辅助触头机构断开，或者操作机构OM驱动主触头机构断开且辅助触头机构闭合；所述第一信号端子ST1用于判断主触头机构是否熔焊；本发明断路器可检测主触头机构是否发生熔焊。本发明还公开一种包括所述断路器的配电系统，其装配更加安全、可靠；本发明还公开一种包括所述配电系统的信号检测系统，能检测断路器的主触头机构是否熔焊。

Description

断路器、配电系统及信号检测系统

技术领域

本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种断路器；还涉及一种包括所述断路器的配电系统；还涉及一种包括所述配电系统的信号检测系统。

背景技术

断路器能够接通和分断电路的电气设备，由于断路器的主触点通常需承载较大的电流，当断路器接通和分断的次数过多造成主触点之间电阻过大或流过的瞬时电流过大造成触点发热量较大时，主触头容易发生熔焊、粘连而分断不开。现有断路器不具有熔焊检测功能，存在使用安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种断路器，其可检测主触头机构是否发生熔焊；还提供一种包括所述断路器的配电系统，其装配更加安全、可靠；还提供一种包括所述配电系统的信号检测系统，实现了对断路器主触头机构是否发生熔焊的检测。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种断路器，包括断路极电路和操作机构OM，断路极电路包括输入端子T1、输出端子T2以及串接在输入端子T1和输出端子T2之间的主触头机构，主触头机构包括配合使用的主动触头MC1和主静触头SC1；所述断路器还包括第一信号组件，第一信号组件包括第一信号端子ST1和辅助触头机构，辅助触头机构包括配合使用的辅助动触头MC2和辅助静触头SC2，第一信号端子ST1通过辅助触头机构与输出端子T2相连；所述操作机构OM分别与主触头机构、辅助触头机构驱动配合，操作机构OM驱动主触头机构闭合且辅助触头机构断开，或者操作机构OM驱动主触头机构断开且辅助触头机构闭合；所述第一信号端子ST1用于判断主触头机构是否熔焊。

优选的，所述断路器执行分闸操作后，若第一信号端子ST1输出信号则判断主触头机构熔焊，若第一信号端子ST1未输出信号则判断主触头机构未熔焊。

优选的，所述辅助触头机构被操作机构OM或主动触头MC1驱动闭合/断开。

优选的，所述辅助触头机构的驱动端位于断路器合闸或分闸时操作机构OM或主动触头MC1的移动路径上。

优选的，所述断路器合闸时，操作机构OM驱动主触头机构闭合且辅助触头机构断开；所述断路器分闸时，操作机构OM驱动主触头机构断开且辅助触头机构闭合。

优选的，所述辅助触头机构为微动开关。

优选的，所述第一信号组件还包括限流电阻R1，第一信号端子ST1通过限流电阻R1与辅助触头机构串联。

优选的，所述断路器还包括第二信号组件，第二信号组件包括第二信号端子ST2，第二信号端子ST2与输出端子T2连接，第二信号端子ST2用于判断主触头机构的闭合与断开状态。

优选的，所述第二信号组件还包括限流电阻R2，第二信号端子ST2通过限流电阻R2与输出端子T2连接。

优选的，所述断路器执行分闸操作后，若第一信号端子ST1输出信号或第一信号端子ST1与第二信号端子ST2均输出信号则判断主触头机构熔焊，若第一信号端子ST1无信号输出且第二信号端子ST2输出信号则判断主触头机构闭合，若第一信号端子ST1无信号输出且第二信号端子无信号ST2输出则判断主触头机构断开。

优选的，所述断路器还包括直通极电路，直通极电路包括输入端子T3、输出端子T4以及串接在输入端子T3与输出端子T4之间直通极导体。

一种配电系统，其包括所述的断路器；所述配电系统还包括电源与负载Load，分别与断路器的输入端和输出端相连；所述电源为直流电源DC或交流电源AC。

优选的，所述断路器还包括直通极电路，直通极电路包括输入端子T3、输出端子T4以及串接在输入端子T3和输出端子T4之间的直通极导体；所述电源分别与输入端子T1和输入端子T3相连，负载Load分别与输出端子T2和输出端子T4相连。

一种信号检测系统，其包括所述的配电系统；所述信号检测系统还包括第一信号检测装置V1，第一信号检测装置V1与第一信号端子ST1连接以判断断路器主触头机构是否熔焊。

优选的，所述断路器还包括第二信号组件，第二信号组件包括第二信号端子ST2，第二信号端子ST2与输出端子T2相连；

所述信号检测系统还包括第二信号检测装置V2，第二信号检测装置V2与第二信号端子ST2相连以判断主触头机构的闭合与断开状态。

优选的，所述断路器还包括直通极电路，直通极电路包括输入端子T3、输出端子T4以及串接在输入端子T3与输出端子T4之间直通极导体；所述输入端子T1与输入端子T3分别与电源相连，输出端子T2与输出端子T4分别与负载Load相连，第一信号检测装置V1连接在第一信号端子ST1与输入端子T3之间；所述信号检测系统还包括第二信号检测装置，信号检测装置连接在第二信号端子ST2和输入端子T3之间。

本发明的断路器，其包括断路极电路与第一信号组件，断路极电路包括主触头机构，第一信号组件包括第一信号端子ST1与辅助触头机构，第一信号端子ST1通过辅助触头机构与断路极电路的输出端子T2连接，主触头机构与辅助触头机构的闭合与断开动作相反，即操作机构OM驱动主触头机构闭合且辅助触头机构断开，或者操作机构OM驱动主触头机构断开或辅助触头机构闭合，可通过第一信号端子判断主触头机构是否熔焊。此外，本发明断路器还可以设置第二信号组件，第二信号组件包括第二信号端子ST2与输出端子T2连接，可通过第二信号端子ST2判断主触头机构的断开和闭合状态。

本发明的配电系统，其包括所述断路器，断路器的输出端连接负载Load，断路器的输入端连接电源，第一信号端子与断路极的输出端子ST2连接，使得配电系统的装配过程更可靠、更安全。

本发明的信号检测系统，其包括所述配电系统及第一信号检测装置V1，第一信号检测装置V1从第一信号端子获取输出信号以判断断路器主触头机构是否熔焊；此外，所述断路器中还可以设置第二信号组件，信号检测系统中的第二信号检测装置V2可从第二信号端子ST2获取输出信号以判断断路器主触头机构的断开和闭合状态。

附图说明

图1是本发明断路器的第一实施例的结构示意图，断路器处于合闸状态；

图2是本发明断路器的第一实施例的结构示意图，断路器处于分闸状态；

图3是本发明断路器的第一实施例的结构示意图，主触头机构熔焊；

图4是本发明断路器的第二实施例的结构示意图，断路器处于分闸状态；

图5是本发明断路器的第三实施例的结构示意图，断路器处于分闸状态；

图6是本发明配电系统的结构示意图；

图7是本发明信号检测系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1-7给出的实施例，进一步说明本发明的断路器、包括所述断路器的配电系统、以及包括所述配电系统的信号检测系统的具体实施方式。本发明的断路器、配电系统和信号检测装置不限于以下实施例的描述。

本发明断路器包括断路极电路和操作机构OM，断路极电路包括输入端子T1、输出端子T2以及串接在输入端子T1和输出端子T2之间的主触头机构，主触头机构包括配合使用的主动触头MC1和主静触头SC1；所述断路器还包括第一信号组件，第一信号组件包括第一信号端子ST1和辅助触头机构，辅助触头机构包括配合使用的辅助动触头MC2和辅助静触头SC2，第一信号端子ST1通过辅助触头机构与输出端子T2相连；所述操作机构OM分别与主触头机构、辅助触头机构驱动配合，操作机构OM驱动主触头机构闭合且辅助触头机构断开，或者操作机构OM驱动主触头机构断开且辅助触头机构闭合；所述第一信号端子ST1用于判断主触头机构是否熔焊。本发明断路器，其第一信号端子用于判断主触头机构是否熔焊，便于用户及时发现断路器的熔焊问题并及时处理，有利于提高用户的用电安全性。

优选的，所述断路器执行分闸操作后，若第一信号端子ST1输出信号则判断主触头机构熔焊，若第一信号端子ST1未输出信号则判断主触头机构未熔焊。

优选的，所述辅助触头机构为微动开关。

以下将结合说明书附图和具体实施例，对本发明断路器作进一步说明。

如图1和2所示，公开了本发明断路器的第一实施例，其包括断路极电路、操作机构OM及第一信号组件；所述断路器极电路包括输入端子T1、输出端子T2以及串接在输入端子T1与输出端子T2之间主触头机构；所述主触头机构包括配合使用的主动触头MC1和主静触头SC1，主动触头MC1与输出端子T2连接，主静触头SC1与输入端子T1连接；所述操作机构OM与主触头机构、辅助触头机构驱动配合，主触头机构与辅助触头机构的闭合和断开动作相反。

优选的，如图1所示，本发明断路器合闸时，操作机构OM驱动主触头机构闭合并驱动辅助触头机构断开；如图2所示，本发明断路器分闸时，操作机构OM驱动主触头机构断开并驱动辅助触头机构闭合。

需要指出的，所述操作机构OM可以直接驱动辅助触头机构动作，也可以间接驱动辅助触头机构动作，具体的：所述操作机构OM驱动主触头机构动作后通过主触头机构中的主动触头MC1驱动辅助触头机构动作。进一步的，辅助触头机构的驱动端位于断路器合闸或分闸时操作机构OM或主动触头MC1的移动路径上。

需要指出的是，本发明断路器还可以是：主动触头MC1与输入端子T1连接而主静触头SC1与输出端子T2连接；所述输入端子T1用于连接电源，输出端子T2用于连接负载Load，主触头机构用于接通或分断电源与负载Load之间的电路。

优选的，如图1和2所示，所述输入端子T1、主触头机构、辅助触头机构、第一信号端子ST1串联为第一信号支路，是第一信号检测回路的一部分，断路器外接的信号检测装置可从第一信号端子ST1获取信号。进一步的，如图1和2所示，所述第一信号组件还包括限流电阻R1，第一信号端子ST1通过限流电阻R1与辅助触头机构串联，限流电阻R1用于限制流经第一信号组件的电流大小，避免电流过大烧毁或损害与第一信号端子ST1相连的断路器外接的信号检测装置。

优选的，所述限流电阻R1的阻值≥1kΩ。

优选的，所述辅助触头机构为微动开关。

以下为所述第一信号端子ST1判断主触头机构是否熔焊的具体原理：

如图2所示，本发明断路器分闸时，主触头机构没有熔焊，主动触头MC1和主静触头SC1可正常断开，辅助触头机构闭合，此时第一信号端子ST1未输出信号。如图3所示，本发明断路器执行分闸操作后，主触头机构熔焊，主动触头MC1和主静触头SC1无法正常断开仍存在电连接，辅助触头机构闭合，此时第一信号端子ST1输出信号，可以此判断主触头机构熔焊。也就是说，本发明断路器执行分闸操作后，若第一信号端子ST1输出信号则判断主触头机构熔焊；若第一信号端子ST1无信号输出则判断主触头机构未熔焊。

如图4所示，公开了本发明断路器第二实施例。

第二实施例的断路器与第一实施例的断路器区别在于：第二实施例的断路器还包括第二信号组件，第二信号组件包括第二信号端子ST2，第二信号端子ST2与输出端子T2连接，第二信号端子ST2用于判断主触头机构的闭合与断开状态。

优选的，如图4所示，所述输入端子T1、主触头机构、第二信号端子ST2串联为第二信号支路，是第二信号检测回路的一部分，断路器外接的信号检测装置可从第一信号端子ST2获取信号。进一步的，如图4所示，所述第二信号组件还包括限流电阻R2，第二信号端子ST2通过限流电阻R2与输出端子T2连接，限流电阻R2用于限制流经第一信号组件的电流大小，避免电流过大烧毁或损害与第二信号端子ST1相连的断路器外接的信号检测装置。

优选的，所述限流电阻R2的阻≥1kΩ。

以下为第二信号端子ST2判断主触头机构的闭合与断开状态的原理：

本发明断路器合闸时，主触头机构闭合，第二信号端子ST2输出信号。

如图4所示，本发明断路器分闸时，主触头机构断开，第二信号端子ST2无信号输出。

也即是说，若第二信号端子ST2输出信号则判断主触头机构闭合；若第二信号端子ST2无信号输出时则判断主触头机构断开。

优选的，所述第二信号端子ST2还可以与第一信号端子ST2配合使用以判断主触头机构的闭合与断开状态，具体的：本发明断路器合闸时，主触头机构闭合，辅助触头机构断开，此时，第一信号端子ST1无信号输出，第二信号端子ST2输出信号；也就是说，若第一信号端子ST1无信号输出且第二信号端子ST2输出信号，则主触头机构闭合。如图4所示，本发明断路器分闸时，主触头机构如果没有熔焊可正常断开，辅助触头机构闭合，此时第一信号端子ST1无信号输出，第二信号端子无信号ST2输出；也就是说，若第一信号端子ST1和第二信号端子ST2均未输出信号，则主触头机构断开。

优选的，所述第二信号端子ST2还可以与第一信号端子ST1配合使用判断主触头机构是否熔焊，具体的：本发明断路器分闸时，主触头机构如果熔焊无法正常断开仍存在电连接，辅助触头机构闭合，此时，第一信号端子ST1与第二信号端子ST2均输出信号；也就是说，本发明断路器执行分闸操作后，若第一信号端子ST1与第二信号端子ST2均输出信号时，判断主触头机构熔焊。

需要指出的，本发明的断路器中，其断路极电路、第一信号组件、第二信号组件为一对一配合使用，因此本发明断路器并不仅限于包括一个断路极电路，即可以包括多个断路极电路，还包括分别与每个断路极电路配合使用的第一信号组件和第二信号组件，也就是说，仅通过增减断路极电路、第一信号组件、第二信号组件的数目对断路器进行的改进，同样应落于本申请的保护范围。

如图5所示，为本发明断路器的第三实施例。

第三实施例的断路器与第二实施例的断路器区别在于：第三实施例的断路器还包括直通极电路，直通极电路包括输入端子T3、输出端子T4以及串接在输入端子T3与输出端子T4之间直通极导体。具体的，本发明断路器的输入端包括输入端子T1与输入端子T3，断路器的输出端包括输出端子T2与输出端子T4；所述输入端子T1与输入端子T3用于连接电源，输出端子T2与输出端子T4用于连接负载Load，主触头机构用于接通或分断电源与负载Load之间的电路。

如图6所示，本发明还公开了一种包括所述断路器的配电系统。

如图6所述，本发明配电系统断路器、电源及负载Load，断路器的输入端和输出端分别与电源、负载Load相连。

具体的，如图6所示，本发明配电系统的断路器与第三实施例的断路器结构相同，断路器的输出端子T2及输出端子T4分别与负载Load的两端连接，断路器的输入端子T1与输入端子T3分别与电源的两端连接，断路器中的主触头机构用于接通和分断电源与负载Load之间的回路。进一步的，如图6所示，所述电源为直流电源DC或交流电源AC；所述电源为交流电源AC时，断路极电路的输入端子T1连接交流电源AC的相极，直通极电路的输入端子T3连接交流电源AC的N极。

本发明配电系统，其断路器的输出端子T2及输出端子T4分别与负载Load的两端连接，断路器的输入端子T1与输入端子T3分别与电源的两端连接，而第一信号端子ST1与第二信号端子ST2均与断路器的输出端子T2连接，在本发明配电系统的装配过程中，即在将断路器与电源连接的过程中，由于断路器处于分闸状态，第一信号端子ST1与第二信号端子ST2不会带电位，使得配电系统的装配过程更可靠、更安全。

需要指出的是，本发明配电系统的断路器也可以与本发明第二实施例的断路器结构相同，此时，电源的相极或正极通过断路器与负载Load的一端相连，电源的N极或负极则通过导线与负载Load另一端相连，而无需在断路器内设置直通极电路。或者，本发明配电系统也可以应用本发明第一实施例的断路器，此时，电源的相极或正极通过断路器与负载Load的一端相连，电源的N极或负极则通过导线与负载Load另一端相连，而无需在断路器内设置直通极电路，只是该第一实施例的断路器缺少主触头机构闭合与断开状态检测。

如图7所示，本发明还公开了一种包括所述配电系统的信号检测系统。

如图7所示，本发明信号检测系统包括配电系统、第一信号检测装置V1与第二信号检测装置V2；所述第一信号检测装置V1与断路器的第一信号端子ST1连接，第二信号检测装置V2与断路器的第二信号端子ST2连接，第一信号检测装置V1从第一信号端子ST1获取信号以判断断路器主触头机构是否熔焊，第二信号检测装置V2从第二信号端子ST2获取信号以判断断路器主触头机构的闭合与断开状态。

具体的，如图7所示，所述第一信号检测装置V1连接在第一信号端子ST1与直通极电路的输入端子T3之间，第二信号检测装置V2连接在第二信号端子ST2与直通极电路的输入端子T3之间；如此，所述电源、主触头机构、辅助触头机构、第一信号端子ST1、第一信号检测装置V1可形成第一信号检测回路，第一信号检测装置V1与负载Load并联；所述电源、主触头机构、第二信号端子ST2、第二信号检测装置V2可形成第二信号检测回路，第二信号检测装置V2与负载Load并联。

优选的，所述第一信号检测装置V1与第二信号检测装置V2为电压信号检测装置或电流信号检测装置。

需要指出的是，本发明信号检测系统也可以应用本发明第一实施例或第二实施例的断路器，仅需将第一信号检测装置V1、第二信号检测装置V2与负载Load并联即可。

所述第一信号检测装置V1判断主触头机构是否熔焊的原理、第二信号检测装置V2判断主触头机构闭合与断开状态的原理与前述相同，不再赘述。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种断路器，包括断路极电路和操作机构OM，断路极电路包括输入端子T1、输出端子T2以及串接在输入端子T1和输出端子T2之间的主触头机构，主触头机构包括配合使用的主动触头MC1和主静触头SC1；其特征在于：所述断路器还包括第一信号组件，第一信号组件包括第一信号端子ST1和辅助触头机构，辅助触头机构包括配合使用的辅助动触头MC2和辅助静触头SC2，第一信号端子ST1通过辅助触头机构与输出端子T2相连；所述操作机构OM分别与主触头机构、辅助触头机构驱动配合，操作机构OM驱动主触头机构闭合且辅助触头机构断开，或者操作机构OM驱动主触头机构断开且辅助触头机构闭合；所述第一信号端子ST1用于判断主触头机构是否熔焊。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述断路器执行分闸操作后，若第一信号端子ST1输出信号则判断主触头机构熔焊，若第一信号端子ST1未输出信号则判断主触头机构未熔焊。

3.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述辅助触头机构被操作机构OM或主动触头MC1驱动闭合/断开。

4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于：所述辅助触头机构的驱动端位于断路器合闸或分闸时操作机构OM或主动触头MC1的移动路径上。

5.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述断路器合闸时，操作机构OM驱动主触头机构闭合且辅助触头机构断开；所述断路器分闸时，操作机构OM驱动主触头机构断开且辅助触头机构闭合。

6.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于：所述辅助触头机构为微动开关。

7.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述第一信号组件还包括限流电阻R1，第一信号端子ST1通过限流电阻R1与辅助触头机构串联。

8.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述断路器还包括第二信号组件，第二信号组件包括第二信号端子ST2，第二信号端子ST2与输出端子T2连接，第二信号端子ST2用于判断主触头机构的闭合与断开状态；

所述第二信号组件还包括限流电阻R2，第二信号端子ST2通过限流电阻R2与输出端子T2连接；

所述断路器执行分闸操作后，若第一信号端子ST1输出信号或第一信号端子ST1与第二信号端子ST2均输出信号则判断主触头机构熔焊，若第一信号端子ST1无信号输出且第二信号端子ST2输出信号则判断主触头机构闭合，若第一信号端子ST1无信号输出且第二信号端子无信号ST2输出则判断主触头机构断开；

所述断路器还包括直通极电路，直通极电路包括输入端子T3、输出端子T4以及串接在输入端子T3与输出端子T4之间直通极导体。

9.一种配电系统，其特征在于，其包括权利要求1-8任意一项所述的断路器；所述配电系统还包括电源与负载Load，分别与断路器的输入端和输出端相连；所述电源为直流电源DC或交流电源AC；

所述断路器还包括直通极电路，直通极电路包括输入端子T3、输出端子T4以及串接在输入端子T3和输出端子T4之间的直通极导体；所述电源分别与输入端子T1和输入端子T3相连，负载Load分别与输出端子T2和输出端子T4相连。

10.一种信号检测系统，其特征在于，其包括权利要求9所述的配电系统；所述信号检测系统还包括第一信号检测装置V1，第一信号检测装置V1与第一信号端子ST1连接以判断断路器主触头机构是否熔焊；

所述断路器还包括第二信号组件，第二信号组件包括第二信号端子ST2，第二信号端子ST2与输出端子T2相连；

所述信号检测系统还包括第二信号检测装置V2，第二信号检测装置V2与第二信号端子ST2相连以判断主触头机构的闭合与断开状态；

所述断路器还包括直通极电路，直通极电路包括输入端子T3、输出端子T4以及串接在输入端子T3与输出端子T4之间直通极导体；所述输入端子T1与输入端子T3分别与电源相连，输出端子T2与输出端子T4分别与负载Load相连，第一信号检测装置V1连接在第一信号端子ST1与输入端子T3之间；所述信号检测系统还包括第二信号检测装置，信号检测装置连接在第二信号端子ST2和输入端子T3之间。

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